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Thèse soutenue

Etude expérimentale du frottement pariétal instationnaire

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Auteur / Autrice : Hamid Zidouh
Direction : Larbi Labraga
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique énergétique. Mécaniques des fluides
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Valenciennes

Résumé

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L’objectif de cette thèse est de déterminer expérimentalement l’évolution temporelle du frottement pariétal instationnaire en présence d’une propagation d’onde de pression. L’écoulement transitoire est obtenu suite à la fermeture brusque d’une vanne située à l’extrémité aval d’une conduite où l’écoulement est initialement permanent. L’étude expérimentale de l’écoulement transitoire est réalisée par vélocimétrie ultrasonore à effet Doppler pour les mesures des profils de vitesse instantanés et par la méthode polarographique pour la détermination du frottement pariétal local. Ces mesures ont permis de mettre en évidence l’effet des ondes de pression sur les profils de vitesse et sur le frottement pariétal. Les résultats ont permis de montrer que l’approche quasi-stationnaire pour la détermination du frottement instationnaire n’est valable que dans le cas où les caractéristiques de l’écoulement varient peu. Lorsque l’écoulement est soumis à de fortes accélérations et décélérations, cette approche n’est plus applicable. Cette étude a permis de confirmer tout en les précisant, certains modèles basés sur l’accélération instantanée. L’analyse des résultats montre que le coefficient empirique de l’accélération instantanée utilisé dans de nombreux modèles dépend intimement de la nature de l’événement transitoire, de l’intensité des accélérations ou des décélérations et du temps et que le frottement instationnaire est en phase avec l’accélération. On montre que l’échelle de temps d’un événement transitoire est un paramètre essentiel dont il faut tenir compte pour une meilleure prédiction du frottement pariétal dans un écoulement instationnaire